xref: /petsc/include/petscdevicetypes.h (revision fe0d65a28df0a7bcd9761fd6d4e3f6d4e238f7aa)
1030f984aSJacob Faibussowitsch #if !defined(PETSCDEVICETYPES_H)
2030f984aSJacob Faibussowitsch #define PETSCDEVICETYPES_H
3030f984aSJacob Faibussowitsch 
4*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch /* for PETSC_HAVE_CUDA/HIP/KOKKOS etc */
5*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch #include <petscsys.h> /*I petscsys.h I*/
6030f984aSJacob Faibussowitsch 
7030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
8030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscMemType - Memory type of a pointer
9030f984aSJacob Faibussowitsch 
10030f984aSJacob Faibussowitsch   Developer Note:
11030f984aSJacob Faibussowitsch   Encoding of the bitmask in binary: xxxxyyyz
12*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch 
13*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ z = 0                - Host memory
14*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ z = 1                - Device memory
15*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ yyy = 000            - CUDA-related memory
16*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ yyy = 001            - HIP-related memory
17*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ xxxxyyy1 = 0000,0001 - CUDA memory
18*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ xxxxyyy1 = 0001,0001 - CUDA NVSHMEM memory
19*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ xxxxyyy1 = 0000,0011 - HIP memory
20030f984aSJacob Faibussowitsch 
21030f984aSJacob Faibussowitsch   Other types of memory, e.g., CUDA managed memory, can be added when needed.
22030f984aSJacob Faibussowitsch 
23*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   Level: beginner
24*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch 
25030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: VecGetArrayAndMemType(), PetscSFBcastWithMemTypeBegin(), PetscSFReduceWithMemTypeBegin()
26030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
27*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch typedef enum {
28*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_HOST    = 0,
29*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_DEVICE  = 0x01,
30*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_CUDA    = 0x01,
31*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM = 0x11,
32*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_MEMTYPE_HIP     = 0x03
33*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch } PetscMemType;
34030f984aSJacob Faibussowitsch 
35030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHost(m)    (((m) & 0x1) == PETSC_MEMTYPE_HOST)
36030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeDevice(m)  (((m) & 0x1) == PETSC_MEMTYPE_DEVICE)
37030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeCUDA(m)    (((m) & 0xF) == PETSC_MEMTYPE_CUDA)
38030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeHIP(m)     (((m) & 0xF) == PETSC_MEMTYPE_HIP)
39030f984aSJacob Faibussowitsch #define PetscMemTypeNVSHMEM(m) ((m) == PETSC_MEMTYPE_NVSHMEM)
40030f984aSJacob Faibussowitsch 
41030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
42030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscOffloadMask - indicates which memory (CPU, GPU, or none) contains valid data
43030f984aSJacob Faibussowitsch 
44*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED - no memory contains valid matrix entries; NEVER used for vectors
45*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ PETSC_OFFLOAD_GPU         - GPU has valid vector/matrix entries
46*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ PETSC_OFFLOAD_CPU         - CPU has valid vector/matrix entries
47*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ PETSC_OFFLOAD_BOTH        - Both GPU and CPU have valid vector/matrix entries and they match
48*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch $ PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS   - Reserved for Vec_Kokkos. The offload is managed by Kokkos, thus this flag is not used in Vec_Kokkos.
49030f984aSJacob Faibussowitsch 
50030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: developer
51030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
52*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch typedef enum {
53*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_UNALLOCATED = 0x0,
54*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_CPU         = 0x1,
55*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_GPU         = 0x2,
56*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_BOTH        = 0x3,
57*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch   PETSC_OFFLOAD_VECKOKKOS   = 0x100
58*fe0d65a2SJacob Faibussowitsch } PetscOffloadMask;
59030f984aSJacob Faibussowitsch 
60030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
61030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceKind - Kind of accelerator device backend
62030f984aSJacob Faibussowitsch 
63030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_INVALID - Invalid type, do not use
64030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_CUDA    - CUDA enabled GPU
65030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_HIP     - ROCM/HIP enabled GPU
66030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_DEFAULT - Automatically select backend based on availability
67030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_MAX     - Always 1 greater than the largest valid PetscDeviceKInd, invalid type, do not use
68030f984aSJacob Faibussowitsch 
69030f984aSJacob Faibussowitsch   Notes:
70030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_DEFAULT is selected in the following order: PETSC_DEVICE_HIP, PETSC_DEVICE_CUDA, PETSC_DEVICE_INVALID.
71030f984aSJacob Faibussowitsch 
72030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
73030f984aSJacob Faibussowitsch 
745181c4f9SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDevice, PetscDeviceCreate()
75030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
76030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
77030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_INVALID = 0,
78030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CUDA    = 1,
79030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_HIP     = 2,
80030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_MAX     = 3
81030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceKind;
82030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceKinds[];
835181c4f9SJacob Faibussowitsch #if PetscDefined(HAVE_HIP)
845181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_HIP
855181c4f9SJacob Faibussowitsch #elif PetscDefined(HAVE_CUDA)
865181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_CUDA
875181c4f9SJacob Faibussowitsch #else
885181c4f9SJacob Faibussowitsch #  define PETSC_DEVICE_DEFAULT PETSC_DEVICE_INVALID
895181c4f9SJacob Faibussowitsch #endif
90030f984aSJacob Faibussowitsch 
91030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
92030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDevice - Handle to an accelerator "device" (usually a GPU)
93030f984aSJacob Faibussowitsch 
94030f984aSJacob Faibussowitsch   Notes:
95030f984aSJacob Faibussowitsch   This object is used to house configuration and state of a device, but does not offer any ability to interact with or
96030f984aSJacob Faibussowitsch   drive device computation. This functionality is facilitated instead by the PetscDeviceContext object.
97030f984aSJacob Faibussowitsch 
98030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
99030f984aSJacob Faibussowitsch 
1005181c4f9SJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceKind, PetscDeviceCreate(), PetscDeviceConfigure(), PetscDeviceDestroy(), PetscDeviceContext, PetscDeviceContextSetDevice(), PetscDeviceContextGetDevice()
101030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
102030f984aSJacob Faibussowitsch typedef struct _n_PetscDevice *PetscDevice;
103030f984aSJacob Faibussowitsch 
104030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
105030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscStreamType - Stream blocking mode, indicates how a stream implementation will interact with the default "NULL"
106030f984aSJacob Faibussowitsch   stream, which is usually blocking.
107030f984aSJacob Faibussowitsch 
108030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_GLOBAL_BLOCKING    - Alias for NULL stream. Any stream of this type will block the host for all other streams to finish work before starting its operations.
109030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING   - Stream will act independent of other streams, but will still be blocked by actions on the NULL stream.
110030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING - Stream is truly asynchronous, and is blocked by nothing, not even the NULL stream.
111030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_STREAM_MAX                - Always 1 greater than the largest PetscStreamType, do not use
112030f984aSJacob Faibussowitsch 
113030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: intermediate
114030f984aSJacob Faibussowitsch 
115030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceContextSetStreamType(), PetscDeviceContextGetStreamType()
116030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
117030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
118030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_BLOCKING    = 0,
119030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_DEFAULT_BLOCKING   = 1,
120030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_GLOBAL_NONBLOCKING = 2,
121030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_STREAM_MAX                = 3
122030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscStreamType;
123030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscStreamTypes[];
124030f984aSJacob Faibussowitsch 
125030f984aSJacob Faibussowitsch /*E
126030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContextJoinMode - Describes the type of join operation to perform in PetscDeviceContextJoin()
127030f984aSJacob Faibussowitsch 
128030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_DEVICE_CONTEXT_DESTROY - Destroy all incoming sub-contexts after join.
129030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_CONTEXT_JOIN_SYNC      - Synchronize incoming sub-contexts after join.
130030f984aSJacob Faibussowitsch $ PETSC_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC   - Do not synchronize incoming sub-contexts after join.
131030f984aSJacob Faibussowitsch 
132030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
133030f984aSJacob Faibussowitsch 
134030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDeviceContextFork(), PetscDeviceContextJoin()
135030f984aSJacob Faibussowitsch E*/
136030f984aSJacob Faibussowitsch typedef enum {
137030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_DESTROY,
138030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_SYNC,
139030f984aSJacob Faibussowitsch   PETSC_DEVICE_CONTEXT_JOIN_NO_SYNC
140030f984aSJacob Faibussowitsch } PetscDeviceContextJoinMode;
141030f984aSJacob Faibussowitsch PETSC_EXTERN const char *const PetscDeviceContextJoinModes[];
142030f984aSJacob Faibussowitsch 
143030f984aSJacob Faibussowitsch /*S
144030f984aSJacob Faibussowitsch   PetscDeviceContext - Container to manage stream dependencies and the various solver handles for asynchronous device compute.
145030f984aSJacob Faibussowitsch 
146030f984aSJacob Faibussowitsch   Level: beginner
147030f984aSJacob Faibussowitsch 
148030f984aSJacob Faibussowitsch .seealso: PetscDevice, PetscDeviceContextCreate(), PetscDeviceContextSetDevice(), PetscDeviceContextDestroy(),
149030f984aSJacob Faibussowitsch PetscDeviceContextFork(), PetscDeviceContextJoin()
150030f984aSJacob Faibussowitsch S*/
151030f984aSJacob Faibussowitsch typedef struct _n_PetscDeviceContext *PetscDeviceContext;
152030f984aSJacob Faibussowitsch #endif /* PETSCDEVICETYPES_H */
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